(57)【要約】    【課題】  防振用のレンズ群を偏心させたときの偏心収差発生量を少なく抑え、偏心収差を良好に補正した変倍光学系及びそれを有するカメラを得ること。    【解決手段】  物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群を移動させて変倍を行う変倍光学系であって、前記第１レンズ群は、正の単レンズ、または１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成され、前記第２レンズ群全体を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のぶれを補正すること。【選択図】    図１
2010079310.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群を移動させて変倍を行う変倍光学系であって、前記第１レンズ群は、正の単レンズ、または１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成され、前記第２レンズ群全体を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のぶれを補正することを特徴とする変倍光学系。
【請求項２】
前記第２レンズ群、及び第２レンズ群より像側に配置されたレンズ群の望遠端における倍率を各々Ｂ２ｔ、Ｂｒｔとするとき、
０．５＜｜（１−Ｂ２ｔ）・Ｂｒｔ｜＜３
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
【請求項３】
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
【請求項４】
前記第１レンズ群は正の単レンズより成り、該単レンズの物体側と像面側のレンズ面の曲率半径をそれぞれＲ１，Ｒ２、該単レンズの材質のアッベ数をν１とするとき、
−３＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜０
５５＜ν１
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
【請求項５】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群を移動させて変倍を行う変倍光学系であって、前記第３レンズ群全体を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のぶれを補正することができ、広角端から望遠端への変倍における前記第１レンズ群と前記第３レンズ群の移動量を各々Ｍ１、Ｍ３とするとき、
０．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の変倍光学系を備えることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は変倍光学系及びそれを有するカメラに関し、変倍光学系の一部のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させることにより、該変倍光学系が振動（傾動）した時の撮影画像のぶれを光学的に補正するものである。特に本発明はこれによって静止画像を得るようにし撮影画像の安定化を図ったビデオカメラや銀塩写真用カメラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラなどに好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
進行中の車や航空機等移動物体上から撮影しようとすると撮影系に振動が伝わり手振れとなり撮影画像にぶれが生じる。
【０００３】
従来より撮影画像のぶれを防止する機能を有した防振光学系が種々提案されている（特許文献１〜７）。
【０００４】
例えば特許文献１では光学装置に振動状態を検知する検知手段からの出力信号に応じて、一部の光学部材を振動による画像の振動的変位を相殺する方向に移動させることにより画像の安定化を図っている。特許文献２では最も物体側に可変頂角プリズムを配置した撮影系において、撮影系の振動に対応させて該可変頂角プリズムの頂角を変化させて画像の安定化を図っている。
【０００５】
特許文献３や特許文献４では加速度センサー等を利用して撮影系の振動を検出し、この時得られる信号に応じ、撮影系の一部のレンズ群を光軸と垂直方向に振動されることにより静止画像を得ている。
【０００６】
特許文献５では、物体側より順に変倍及び合焦の際に固定の正の屈折力の第１群、変倍機能を有する負の屈折力の第２群、開口絞り、正の屈折力の第３群を有している。更に、変倍により変動する像面を補正する補正機能と合焦機能の双方の機能を有する正の屈折力の第４群の４つのレンズ群を有した変倍光学系である。そして、該第３群は負の屈折力の第３１群と正の屈折力の第３２群の２つのレンズ群より成り、該第３２群を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のブレを補正している。
【０００７】
特許文献６では、正，負，正，正の屈折力の４群構成の変倍光学系の第３群全体を振動させて防振を行なっている。
【０００８】
一方、特許文献７では正，負，正，正の屈折力のレンズ群より成る４群構成のズームレンズにおいて第２、第３レンズ群で変倍を行ない第１レンズ群を正の単レンズで構成することでレンズ全長を短縮しつつ高性能化を図ったズームレンズを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭５６−２１１３３号公報
【特許文献２】特開昭６１−２２３８１９号公報
【特許文献３】特開平１−１１６６１９号公報
【特許文献４】特開平２−１２４５２１号公報
【特許文献５】特開平７−１２８６１９号公報
【特許文献６】特開平７−１９９１２４号公報
【特許文献７】特開平１０−６２６８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一般に防振光学系を撮影系の前方に配置し、該防振光学系の一部の稼動レンズ群を振動させて撮影画像のぶれを無くし、静止画像を得る方法は装置全体が大型化し、且つ該稼動レンズ群を移動させるための移動機構が複雑化してくるという問題点があった。
【００１１】
可変頂角プリズムを利用して防振を行う光学系では特に長焦点距離側において防振時に偏心倍率色収差の発生量が多くなるという問題点があった。
【００１２】
一方撮影系の一部のレンズを光軸に対して垂直方向に平行偏心させて防振を行う光学系においては、防振のために特別に余分な光学系を必要としないという利点はある。しかしながら、移動させるレンズのための空間を必要とし、また防振時における偏心収差の発生量が多くなってくるという問題点があった。
【００１３】
また正，負，正，正の屈折力のレンズ群より成る４群構成の変倍光学系の第３レンズ群全体を光軸に垂直方向に移動させて防振を行った場合には次の問題点が生じてくる。即ち、第３レンズ群を全長短縮のため正レンズとメニスカス状の負レンズのテレフォトタイプで構成したとき偏心コマや偏心像面湾曲といった偏心収差が発生して画質が劣化する。
【００１４】
更に以上の従来例のズームレンズでズーム比が８倍以上のものはビデオカメラ等には対応出来るが、１００万画素相当の撮像素子を有する電子スチルカメラに使用するには収差補正の点で不十分であった。
【００１５】
本発明は変倍光学系の一部を構成する比較的小型軽量のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させて、該変倍光学系が振動（傾動）したときの画像のぶれを補正するように構成するとともにぶれを補正するためのレンズ群の構成を適切なものとする。これにより、装置全体の小型化、機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図ることができる。更に該レンズ群を偏心させた時の偏心収差を良好に補正した防振機能を有し、例えば１００万画素以上の撮像素子を有する電子スチルカメラにも十分対応出来る変倍光学系及びそれを有するカメラの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
請求項１の発明の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、少なくとも前記第２レンズ群と前記第３レンズ群を移動させて変倍を行う変倍光学系であって、前記第１レンズ群は、正の単レンズ、または１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成され、前記第２レンズ群全体を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のぶれを補正することを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記第２レンズ群、及び第２レンズ群より像側に配置されたレンズ群の望遠端における倍率を各々Ｂ２ｔ、Ｂｒｔとするとき、
０．５＜｜（１−Ｂ２ｔ）・Ｂｒｔ｜＜３
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００１８】
請求項３の発明は請求項１の発明において、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズより構成されていることを特徴としている。
【００１９】
請求項４の発明は請求項１の発明において、前記第１レンズ群は正の単レンズより成り、該単レンズの物体側と像面側のレンズ面の曲率半径をそれぞれＲ１，Ｒ２、該単レンズの材質のアッベ数をν１とするとき、
−３＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜０
５５＜ν１
なる条件を満足することを特徴としている。
【００２０】
請求項５の発明の変倍光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から構成され、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群を移動させて変倍を行う変倍光学系であって、前記第３レンズ群全体を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動したときの撮影画像のぶれを補正することができ、広角端から望遠端への変倍における前記第１レンズ群と前記第３レンズ群の移動量を各々Ｍ１、Ｍ３とするとき、
０．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．５
なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２１】
請求項６の発明のカメラは、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の変倍光学系を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば以上のように、変倍光学系の一部を構成する比較的小型軽量のレンズ群を光軸と垂直方向に移動させて、該変倍光学系が振動（傾動）したときの画像のぶれを補正するように構成する。そして、それとともにぶれを補正するためのレンズ群の構成を適切なものとする。これにより、装置全体の小型化、機構上の簡素化及び駆動手段の負荷の軽減化を図ることができる。更に該レンズ群を偏心させた時の偏心収差を良好に補正した防振機能を有し、例えば１００万画素以上の撮像素子を有する電子スチルカメラにも十分対応出来る変倍光学系を達成することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】参考例１における変倍光学系の近軸屈折力配置の概略図
【図２】本発明における防振系の光学的原理の説明図
【図３】参考例１の数値実施例１の広角端のレンズ断面図
【図４】実施形態１における変倍光学系の近軸屈折力配置の概略図
【図５】実施形態２における変倍光学系の近軸屈折力配置の概略図
【図６】実施形態２の数値実施例３の広角端のレンズ断面図
【図７】参考例１の数値実施例１の広角端の収差図
【図８】参考例１の数値実施例１の中間の収差図
【図９】参考例１の数値実施例１の望遠端の収差図
【図１０】実施形態１の数値実施例２の広角端の収差図
【図１１】実施形態１の数値実施例２の中間の収差図
【図１２】実施形態１の数値実施例２の望遠端の収差図
【図１３】実施形態２の数値実施例３の広角端の収差図
【図１４】実施形態２の数値実施例３の中間の収差図
【図１５】実施形態２の数値実施例３の望遠端の収差図
【図１６】実施形態１の数値実施例２の広角端のレンズ断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は本発明の参考例１の近軸屈折力配置を示す概略図である。図１においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
【００２５】
本参考例では第３レンズ群を光軸に垂直方向に移動させることにより、光学系全体が振動（傾動）したときの撮影画像のぶれ（画像ぶれ）を補正している。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の前方に位置している。
【００２６】
本参考例では広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように第２レンズ群と第３レンズ群を光軸上を移動させている。また、第４レンズ群を光軸上移動させてフォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用している。尚、第１レンズ群は変倍及びフォーカスの際固定である。
【００２７】
広角端から望遠端への変倍に際しては第３レンズ群は物体側に移動し、第２レンズ群は最初は像面側にそして途中から物体側へ移動する。開口絞りＳＰは第３レンズ群と一体に物体側に移動するが必要に応じて独立に移動しても良い。
【００２８】
本参考例において例えば無限遠物体から近距離物体ヘフォーカスを行う場合には同図に示すように第４レンズ群を前方に繰り出すことにより行っている。
【００２９】
本参考例においては第３レンズ群Ｌ３を防振のために光軸と垂直方向に移動させて光学系全体が振動したときの画像ぶれを補正している。これにより可変頂角プリズム等の光学部材や防振のためのレンズ群を新たに付加することなく防振を行っている。
【００３０】
次に本発明に係わる変倍光学系においてレンズ群を光軸と垂直方向に移動させて撮影画像のぶれを補正する防振系の光学的原理を図２を用いて説明する。
【００３１】
図２（Ａ）に示すように光学系が固定群Ｙ１、偏心群Ｙ２、そして固定群Ｙ３の３つの部分から成り立っており、レンズから十分に離れた光軸上の物点Ｐが撮像面ＩＰの中心に像点ｐとして結像しているものとする。今、撮像面ＩＰを含めた光学系全体が図２（Ｂ）のように手ぶれにより瞬間的に傾いたとすると、物点Ｐは像点Ｐ′にやはり瞬間的に移動し、ぶれた画像となる。
【００３２】
一方、偏心群Ｙ２を光軸と垂直方向に移動させると図２（Ｃ）のように、像点ｐはｐ"に移動し、その移動量・方向は屈折力配置に依存し、そのレンズ群の偏心敏感度として表される。そこで図２（Ｂ）で手振れによってずれた像点ｐ′を偏心群Ｙ２を適切な量だけ光軸と垂直方向に移動させることによってもとの結像位置ｐに戻すことで図２（Ｄ）に示すとおり、手振れ補正つまり防振を行っている。
【００３３】
今、光軸をθ°補正するために必要なシフトレンズ群の移動量をΔ、光学系全体の焦点距離をｆ、シフト群Ｙ２の偏心敏感度をＴＳとするとΔは以下の式で与えられる。
【００３４】
Δ＝ｆ・ｔａｎ（θ）／ＴＳ
今、シフト群の偏心敏感度ＴＳが大きすぎるとΔは小さな値となり防振に必要なシフト群の移動量は小さく出来るが、適切に防振を行うための制御が困難になり、補正残りが生じてしまう。
【００３５】
特にビデオカメラやデジタルスチルカメラではＣＣＤなどの撮像素子のイメージサイズが銀塩フィルムと比べて小さく、同一画角に対する焦点距離が短いため、同一角度を補正するためのシフトレンズ群のシフト量Δが小さくなる。従って、メカの精度が同程度だと画面上での補正残りが相対的に大きくなることになってしまう。
【００３６】
一方、偏心敏感度ＴＳが小さすぎると制御のために必要なシフトレンズ群の移動量が大きくなってしまい、シフトレンズ群を駆動するためのアクチュエーターなどの駆動手段も大きくなってしまう。
【００３７】
本参考例では各レンズ群の屈折力配置を適切な値に設定することで第３レンズ群の偏心敏感度ＴＳを適正な値とし、メカの制御誤差による防振の補正残りが少なく、アクチュエーターなどの駆動手段の負荷も少ない光学系を達成している。
【００３８】
具体的には、該第３レンズ群全体を光軸と垂直方向に移動させて該変倍光学系が振動した時の撮影画像のぶれを補正し、少なくとも第２レンズ群と第３レンズ群を移動させて変倍を行なう。そして、第１レンズ群は正の単レンズまたは１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成していることを特徴としている。
【００３９】
図３に参考例１の数値実施例１の光学系の断面図を示す。
【００４０】
本参考例では第１レンズ群を正の単レンズで構成している。又第２レンズ群を物体側から順に像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズで構成している。ここで「像面側に強い」とは「屈折力の絶対値が物体側に比べて像面側のレンズ面が強い（大きい）」ことを意味する。第３レンズ群を物体側から順に正レンズ３１、正レンズと像面側に強い凹面をむけた負レンズの貼り合せレンズ３２、そして正レンズ３３で構成している。正レンズ３１はその物体側のレンズ面が非球面形状を有している。
【００４１】
第３レンズ群中に像面側に強い凹面をむけたメニスカス状の負レンズを設けることにより第３レンズ群全体をテレフォト構成として第２レンズ群と第３レンズ群の主点間隔を短縮し、レンズ全長の短縮化を達成している。
【００４２】
本参考例ではメニスカス状の負レンズ３２の像面側に正レンズ３３を配置することによってある程度のテレフォト構成を維持しつつ、第３レンズ群内で歪曲収差を補正し、第３レンズ群をシフトして防振を行う際に発生する偏心歪曲収差の発生を低減している。また本参考例では正レンズ３１に非球面を設けることにより、第３レンズ群で球面収差を抑制し、防振時に発生する偏心コマ収差を低減している。
【００４３】
また第４レンズ群を１枚の正レンズで構成することでフォーカスのアクチュエーターの負荷を低減している。
【００４４】
第４レンズ群を正の単レンズで構成しているが、ここに負レンズを加えると更にフォーカシングの際の色収差の変動を低減することができる。
【００４５】
本参考例では以上のように、レンズ構成を設定することにより、基準状態と防振状態において、全変倍範囲にわたり、又物体距離全体にわたり高い光学性能を得ている。
【００４６】
尚、本参考例の防振機能を有した変倍光学系において、更に良好なる光学性能を得るには、次の条件のうち少なくとも１つを満足させるのが良い。
【００４７】
(ア-1)第３レンズ群、及び第３レンズ群より像側に配置したレンズ群の望遠端での倍率を各々Ｂ３ｔ、Ｂｒｔとしたとき
０．５＜｜（１−Ｂ３ｔ）・Ｂｒｔ｜＜３…（１）
なる条件式を満足することである。
【００４８】
第３レンズ群の望遠端での偏心敏感度ＴＳ３は望遠端における第３レンズ群の倍率をＢ３ｔ、第３レンズ群より像面側のレンズ群の倍率をＢｒｔとしたとき
ＴＳ３＝（１−Ｂ３ｔ）・Ｂｒｔ
で与えられる。
【００４９】
本参考例においてはこの絶対値を
０．５＜｜（１−Ｂ３ｔ）・Ｂｒｔ｜＜３…（１）
なる条件を満足するようにして偏心敏感度を適切な範囲に設定している。
【００５０】
条件式（１）の下限を超えると防振の際の第３レンズ群の移動量が大きくなり過ぎる。逆に上限を超えると敏感度が大きくなりすぎて防振の制御が困難になる。
【００５１】
さらに制御性を良くしてかつ移動量を小さくするには条件式（１）の数値範囲を
０．６＜｜（１−Ｂ３ｔ）・Ｂｒｔ｜＜２…（１ａ）
なる条件を満足するようにするのが望ましい。
【００５２】
(ア-2)第３レンズ群の焦点距離をｆ３、広角端と望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔとするとき
１．５＜ｆ３／ｆｗ＜３．０…（２）
２．０＜ｆｔ／ｆｗ…（３）
なる条件式を満足するのが良い。
【００５３】
条件式（２）の下限を超えて第３レンズ群の屈折カが強くなり過ぎると全長の短縮化には有利だがペッツバール和が正の方向に大きくなりすぎて像面湾曲の補正が困難になるので良くない。逆に上限を超えると変倍に要する第３レンズ群の移動量が大きくなり過ぎて良くない。
【００５４】
また条件式（３）を超えると所定のズーム比が得られない。
【００５５】
図４は本発明の実施形態１の近軸屈折力配置を示す概略図である。図４においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。第２レンズ群全体を光軸に垂直方向に移動させることにより、光学系全体が振動（傾動）したときの撮影画像のぶれを補正している。
【００５６】
本実施形態でも広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように第２レンズ群と第３レンズ群を光軸上を移動させることにより変倍を行なっている。また、第４レンズ群を光軸上移動させてフォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用している。
【００５７】
第２レンズ群で防振を行なうことでレンズ径の大きさという点で参考例１に発明に比べて不利だが防振の際の周辺光量の変化をより低減している。防振における光学的作用は図２に示した参考例１と同様である。図１６に実施形態１の数値実施例２の広角端におけるレンズ断面図を示す。
【００５８】
本発明の実施形態１では第１レンズ群は正の単レンズ又は１枚の正レンズと１枚の負レンズで構成されていることを特徴としている。第１レンズ群と第３レンズ群のレンズ構成は参考例１と同様である。
【００５９】
尚、本発明の実施形態１において、基準状態と防振状態との双方において良好なる光学性能を得るには次の条件式を満足させるのが良い。
【００６０】
(イ-1)本発明の実施形態１において第２レンズ群の防振時の敏感度ＴＳ２は、該第２レンズ群、第２レンズ群より像側に配置したレンズ群の望遠端での倍率を各々Ｂ２ｔ、Ｂｒｔとしたとき
ＴＳ２＝（１−Ｂ２ｔ）・Ｂｒｔ
で与えられる。
【００６１】
本発明の実施形態１においては、この絶対値が
０．５＜｜（１−Ｂ２ｔ）・Ｂｒｔ｜＜３…（４）
なる条件式を満足することが望ましい。
【００６２】
条件式の下限を超えて第２レンズ群の敏感度が小さくなると防振時の第２レンズ群の移動量が大きくなるので良くない。逆に上限を超えて敏感度が大きくなり過ぎると制御が困難になるので良くない。
【００６３】
尚、本発明において更に基準状態と防振状態での光学性能を良好に維持するためには次の諸条件のうちの少なくとも１つを満足させるのが良い。
【００６４】
(ウ-1)前記第２レンズ群は、物体側から順に、像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、物体側に強い凸面を向けた正レンズを有することである。
【００６５】
(ウ-2)該第１レンズ群は正の単レンズより成り、その物体側と像面側のレンズ面の曲率半径をそれぞれＲ１，Ｒ２、その材質のアッベ数をν１とするとき
−３＜（Ｒ１＋Ｒ２）／（Ｒ１−Ｒ２）＜０…（５）
５５＜ν１…（６）
なる条件を満足するのが望ましい。
【００６６】
条件式（５）の下限を超えると望遠端で球面収差が負の方向に増大し過ぎ、逆に上限を超えるとコマ収差の補正が困難になるので良くない。
【００６７】
また（６）式の下限を超えると変倍に伴なう軸上及び倍率の色収差補正が困難になるので良くない。
【００６８】
図５は本発明の実施形態２の近軸屈折力配置を示す概略図である。図５においてＬ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折カの第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４レンズ群である。
【００６９】
本実施形態では第３レンズ群全体を光軸に垂直方向に移動させることにより、光学系全体が振動（傾動）したときの撮影画像のぶれを補正している。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の前方に位置している。
【００７０】
本実施形態では広角端から望遠端への変倍に際して矢印のように第１レンズ群、第２レンズ群と第３レンズ群を光軸上を移動させことにより変倍を行なっている。また、第４レンズ群を光軸上移動させてフォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用している。
【００７１】
広角端から望遠端への変倍に際しては第１レンズ群と第３レンズ群は物体側に移動し、第２レンズ群は最初は像面側に、そして途中から物体側へ移動する。
【００７２】
第１レンズ群Ｌ１を物体側に移動させることで変倍に要する第３レンズ群Ｌ３の移動量を小さくして広角端におけるレンズ全長の短縮を可能としている。開口絞りＳＰは第３レンズ群と一体に物体側に移動するが必要に応じて独立に移動しても良い。
【００７３】
本実施形態において例えば望遠端において無限遠物体から近距離物体ヘフォーカスを行う場合には同図に示すように第４レンズ群を前方に繰り出すことにより行っている。
【００７４】
実施形態２において広角端におけるレンズ全長の短縮効果を十分に得るためには広角端から望遠端までの変倍に要する第１レンズ群の移動量をＭ１，第３レンズ群の移動量をＭ３とするとき
０．２＜Ｍ１／Ｍ３＜１．５…（７）
なる条件を満足するのが良い。
【００７５】
下限値を超えて第１レンズ群の移動量が小さくなると、レンズ全長の短縮効果が十分に得られない。逆に上限を超えて第１レンズ群の移動量が大きくなり過ぎると第１レンズ群を繰り出すためのメカ機構が複雑になるので良くない。
【００７６】
図６に実施形態２の数値実施例３の広角端のレンズ断面図をしめす。本実施形態では第１レンズ群を正と負の２枚のレンズで構成することで第１レンズ群で発生する軸上、倍率色収差を低減し、変倍に伴なう軸上及び倍率色収差の変動を改善している。
【００７７】
尚、実施形態２においても、第２レンズ群を像面側に強い凹面を向けたメニスカス状の負レンズ、負レンズ、そして物体側に凸面を向けた正レンズより構成するのが良い。
【００７８】
次に本発明の実施形態１、２と参考例１の数値実施例を示す。各数値実施例においてＲｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄｉは物体側より順に第ｉ番目の面と第（ｉ＋１）番目の面の間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の光学部材のガラスの屈折率とアッベ数である。又前述の各条件式と数値実施例の関係を表１に示す。
【００７９】
非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき
【００８０】
【数１】
2010079310.tif 000003
【００８１】
なる式で表している。
【００８２】
数値実施例１
f=1〜2.97    Fno=2.43〜3.60    2ω=64.2°〜23.9°
R 1=3.333           D 1=0.60      N 1=1.516330     ν 1=64.1
R 2=19.183          D 2=可変
R 3=5.356           D 3=0.13      N 2=1.834000     ν 2=37.2
R 4=1.141           D 4=0.63
R 5=-13.107(非球面) D 5=0.17      N 3=1.658441     ν 3=50.9
R 6=1.939           D 6=0.07
R 7=1.838           D 7=0.42      N 4=1.846660     ν 4=23.8
R 8=9.362           D 8=可変
R 9=絞り            D 9=0.28
R10=1.422(非球面)   D10=0.33      N 5=1.834807     ν 5=42.7
R11=-7.256          D11=0.03
R12=2.836           D12=0.40      N 6=1.834000     ν 6=37.2
R13=-1.997          D13=0.12      N 7=1.846660     ν 7=23.8
R14=0.936           D14=0.37
R15=-263.842        D15=0.37      N 8=1.772499     ν 8=49.6
R16=-4.052          D16=可変
R17=1.447(非球面)   D17=0.36      N 9=1.806100     ν 9=40.7
R18=-74.627         D18=0.29
R19=∞              D19=0.45      N10=1.516330     ν10=64.1
R20=∞
焦点距離 1.00  2.65   2.97
可変間隔
D 2       0.09  1.19   1.07
D 8       2.88  0.54   0.30
D16       0.49  1.73   2.07
非球面係数
R 5 k=-3.23868e+02   B= 4.34086e-03  C=-3.26552e-03  D= 1.45007e-02
R10 k=-8.21638e-01   B=-2.15746e-02  C= 1.56862e-03  D=-9.29549e-03
R17 k=-2.11938e-01   B=-3.62716e-02  C=-8.77965e-03  D= 0.00000e+00
【００８３】
数値実施例２
f=1〜2.97     Fno=2.48〜3.60     2ω=64.2°〜23.9°
R 1=2.816         D 1=0.60      N 1=1.516330    ν 1=64.1
R 2=11.896        D 2=可変
R 3=6.390         D 3=0.13      N 2=1.834000    ν 2=37.2
R 4=1.119(非球面) D 4=0.63
R 5=-4.480        D 5=0.16      N 3=1.650158    ν 3=39.4
R 6=2.331         D 6=0.04
R 7=2.117         D 7=0.42      N 4=1.846660    ν 4=23.8
R 8=-18.814       D 8=可変
R 9=絞り          D 9=0.39
R10=1.416(非球面) D10=0.33      N 5=1.834807    ν 5=42.7
R11=-10.288       D11=0.03
R12=2.667         D12=0.40      N 6=1.834000    ν 6=37.2
R13=-1.997        D13=0.12      N 7=1.846660    ν 7=23.8
R14=0.935         D14=0.37
R15=-263.842      D15=0.30      N 8=1.603112    ν 8=60.6
R16=-4.052   D16=可変
R17=1.881(非球面) D17=0.36      N 9=1.806100    ν 9=40.7
R18=-74.627       D18=0.29
R19=∞            D19=0.45      N10=1.516330    ν10=64.1
R20=∞
焦点距離   1.00    2.65    2.97
可変間隔
D 2           0.09    2.42    1.39
D 8           2.84    0.54    0.30
D16           0.22    1.26    1.56
非球面係数
R 4 k=-1.09438e-01   B=-1.68564e-02  C=2.08890e-02 D=-2.52790e-02
R10 k=-6.69154e-01   B=-2.13385e-02  C=4.37738e-03 D=-1.63567e-02
R17 k=-1.09618e-01   B=-2.44913e-02  C=2.08869e-03 D= 0.00000e+00
【００８４】
数値実施例３
f=1〜4.00       Fno=2.24〜3.60        2ω=64.2°〜17.8°
R 1=3.588         D 1=0.16      N 1=1.834000       ν 1=37.2
R 2=2.680         D 2=0.72      N 2=1.603112       ν 2=60.6
R 3=28.984        D 3=可変
R 4=4.182         D 4=0.13      N 3=1.834000       ν 3=37.2
R 5=1.207         D 5=0.66
R 6=-5.965        D 6=0.15      N 4=1.583126       ν 4=59.4
R 7=1.819         D 7=0.07
R 8=1.769         D 8=0.42      N 5=1.846660       ν 5=23.8
R 9=6.817         D 9=可変
R10=絞り          D10=0.45
R11=1.364         D11=0.33      N 6=1.834807       ν 6=42.7
R12=-10.154       D12=0.03
R13=2.330         D13=0.40      N 7=1.834000       ν 7=37.2
R14=-1.997        D14=0.12      N 8=1.846660       ν 8=23.8
R15=0.844         D15=0.37
R16=-9.752        D16=0.37      N 9=1.772499       ν 9=49.6
R17=-4.788        D17=可変
R18=2.027(非球面) D18=0.36      N10=1.806100       ν10=40.7
R19=-74.627       D19=0.29
R20=∞            D20=0.45      N11=1.516330       ν11=64.1
R21=∞
焦点距離  1.00    3.36   4.00
可変間隔
D 3          0.09    1.95   2.06
D 9          2.96    0.60   0.36
D17          0.45    1.99   2.43
非球面係数
R 6 k= 1.76310e+01   B= 1.81049e-02 C=-4.77367e-03  D= 4.50945e-03
R11 k=-8.70146e-01   B=-1.25504e-02 C= 4.92439e-03  D=-1.44314e-02
R18 k=-1.10607e-02   B= 4.79091e-03 C=-5.01469e-04  D= 0.00000e+00
【００８５】
【表１】
2010079310.tif 000004
【符号の説明】
【００８６】
Ｌ１    第１レンズ群
Ｌ２    第２レンズ群
Ｌ３    第３レンズ群
Ｌ４    第４レンズ群
ｄ      ｄ線
ｇ      ｇ線
ΔＭ    メリディオナル像面
ΔＳ    サジタル像面
ＳＰ    絞り
ＩＰ    像面
【図１】
2010079310.tif 000005
【図２】
2010079310.tif 000006
【図３】
2010079310.tif 000007
【図４】
2010079310.tif 000008
【図５】
2010079310.tif 000009
【図６】
2010079310.tif 000010
【図７】
2010079310.tif 000011
【図８】
2010079310.tif 000012
【図９】
2010079310.tif 000013
【図１０】
2010079310.tif 000014
【図１１】
2010079310.tif 000015
【図１２】
2010079310.tif 000016
【図１３】
2010079310.tif 000017
【図１４】
2010079310.tif 000018
【図１５】
2010079310.tif 000019
【図１６】
2010079310.tif 000020